К постановке задачи

Полная классификация по D₄

Четыре квадратные клетки: 23 орбиты

Каждая маска задаёт четыре гарантированно квадратных значения и одну квадрику совместимости после исключения E, x, y.

Число в названии — нижняя гарантия, а не запрет на дополнительные квадратные клетки. Нажмите название маски, чтобы открыть ту же лабораторию с её параметрами и полным доказательством непосредственно под квадратом.

Доказательство полноты классификации и достаточности квадрик

Доказательная таблица

Все 23 орбиты и квадрики 4/9

Цвет клетки совпадает с цветом квадрики, в которую входит её квадратное значение. Пересечение двух опор делится между двумя цветами.

Верхний блок — исходная система; цветные полосы — квадрики:Красная арифметическая прогрессияЗелёная диагональная квадрикаЖёлтое равенство двух суммТёмно-серая диагональная квадрикаГолубая норма x² + 2y²Коричневая взвешенная квадрикаСветло-серая диагональная квадрика
01
ACEG

Центр и три угла

{E+x=a2Ey=c2E=e2E+y=g2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-y&=c^2\\E&=e^2\\E+y&=g^2\end{aligned}\right.
c2+g2=2e2c^2+g^2=2e^2
02
BDEF

Центр и три стороны

{Ex+y=b2Exy=d2E=e2E+x+y=f2\left\{\begin{aligned}E-x+y&=b^2\\E-x-y&=d^2\\E&=e^2\\E+x+y&=f^2\end{aligned}\right.
d2+f2=2e2d^2+f^2=2e^2
03
ABCE

Центр, соседние углы и сторона между ними

{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2E=e2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E&=e^2\end{aligned}\right.
a2+b2+c2=3e2a^2+b^2+c^2=3e^2
04
ACEH

Центр, соседние углы и противоположная сторона

{E+x=a2Ey=c2E=e2E+xy=h2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-y&=c^2\\E&=e^2\\E+x-y&=h^2\end{aligned}\right.
a2+c2=e2+h2a^2+c^2=e^2+h^2
05
ACDE

Центр, соседние углы и сторона при одном из них

{E+x=a2Ey=c2Exy=d2E=e2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-y&=c^2\\E-x-y&=d^2\\E&=e^2\end{aligned}\right.
a2+d2=c2+e2a^2+d^2=c^2+e^2
06
ABEJ

Центр, противоположные углы и сторона

{E+x=a2Ex+y=b2E=e2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E&=e^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
a2+j2=2e2a^2+j^2=2e^2
07
ABDE

Центр, соседние стороны и угол между ними

{E+x=a2Ex+y=b2Exy=d2E=e2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-x-y&=d^2\\E&=e^2\end{aligned}\right.
2a2+b2+d2=4e22a^2+b^2+d^2=4e^2
08
BDEJ

Центр, соседние стороны и противоположный угол

{Ex+y=b2Exy=d2E=e2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E-x+y&=b^2\\E-x-y&=d^2\\E&=e^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
b2+d2=2j2b^2+d^2=2j^2
09
BCDE

Центр, соседние стороны и угол при одной из них

{Ex+y=b2Ey=c2Exy=d2E=e2\left\{\begin{aligned}E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E-x-y&=d^2\\E&=e^2\end{aligned}\right.
b2+2c2=d2+2e2b^2+2c^2=d^2+2e^2
10
ABEH

Центр, противоположные стороны и угол

{E+x=a2Ex+y=b2E=e2E+xy=h2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E&=e^2\\E+x-y&=h^2\end{aligned}\right.
b2+h2=2e2b^2+h^2=2e^2
11
BDFH

Четыре стороны

{Ex+y=b2Exy=d2E+x+y=f2E+xy=h2\left\{\begin{aligned}E-x+y&=b^2\\E-x-y&=d^2\\E+x+y&=f^2\\E+x-y&=h^2\end{aligned}\right.
b2+h2=d2+f2b^2+h^2=d^2+f^2
12
ACGJ

Четыре угла

{E+x=a2Ey=c2E+y=g2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-y&=c^2\\E+y&=g^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
a2+j2=c2+g2a^2+j^2=c^2+g^2
13
BDFG

Три стороны и внешний угол

{Ex+y=b2Exy=d2E+x+y=f2E+y=g2\left\{\begin{aligned}E-x+y&=b^2\\E-x-y&=d^2\\E+x+y&=f^2\\E+y&=g^2\end{aligned}\right.
b2+f2=2g2b^2+f^2=2g^2
14
ABCG

Три угла и внутренняя сторона

{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2E+y=g2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E+y&=g^2\end{aligned}\right.
2a2+2b2=c2+3g22a^2+2b^2=c^2+3g^2
15
ACFG

Три угла и внешняя сторона

{E+x=a2Ey=c2E+x+y=f2E+y=g2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-y&=c^2\\E+x+y&=f^2\\E+y&=g^2\end{aligned}\right.
2a2+g2=c2+2f22a^2+g^2=c^2+2f^2
16
ABDF

Три стороны и внутренний угол

{E+x=a2Ex+y=b2Exy=d2E+x+y=f2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-x-y&=d^2\\E+x+y&=f^2\end{aligned}\right.
2a2+b2=d2+2f22a^2+b^2=d^2+2f^2
17
ACDF

Соседние углы и не общие стороны при них

{E+x=a2Ey=c2Exy=d2E+x+y=f2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-y&=c^2\\E-x-y&=d^2\\E+x+y&=f^2\end{aligned}\right.
2a2+d2=2c2+f22a^2+d^2=2c^2+f^2
18
ABCH

Соседние углы, общая сторона и противоположная сторона

{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2E+xy=h2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E+x-y&=h^2\end{aligned}\right.
2a2+2c2=b2+3h22a^2+2c^2=b^2+3h^2
19
ABCD

Соседние углы и две стороны при одном из них

{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2Exy=d2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E-x-y&=d^2\end{aligned}\right.
2a2+3d2=b2+4c22a^2+3d^2=b^2+4c^2
20
ABDJ

Противоположные углы и стороны при одном из них

{E+x=a2Ex+y=b2Exy=d2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-x-y&=d^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
b2+d2=2j2b^2+d^2=2j^2
21
ABFJ

Противоположные углы и соседние стороны при них

{E+x=a2Ex+y=b2E+x+y=f2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E+x+y&=f^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
a2+b2=f2+j2a^2+b^2=f^2+j^2
22
ABHJ

Противоположные углы и противоположные стороны

{E+x=a2Ex+y=b2E+xy=h2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E+x-y&=h^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
a2+j2=b2+h2a^2+j^2=b^2+h^2
23
ACDH

Соседние углы и соседние стороны при невыбранном угле

{E+x=a2Ey=c2Exy=d2E+xy=h2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-y&=c^2\\E-x-y&=d^2\\E+x-y&=h^2\end{aligned}\right.
2c2=d2+h22c^2=d^2+h^2